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単一ニューロン活動による中枢神経回路の可塑的変化:レトロウイルスによる生体内解析

单个神经元活动引起的中枢神经回路的塑性变化：使用逆转录病毒的体内分析

基本信息

批准号：
17021017
负责人：
田端俊英
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17021017/
关键词：
シナプス可塑性中枢神経系発達興奮性カリウム・チャネル

项目摘要

学習・記憶が成立するためには従来研究されてきたニューロン特異的なミクロのシナプス可塑性だけでなく、これによって生じた神経回路局所の興奮性変化を再調整する脳部位全体のマクロなシナプス可塑性が必要と考えられている。本研究では生体内においてマクロ可塑性を実証的に研究する実験系を開発した。モデルとしてマウス小脳皮質を用い、遺伝子学的手法を駆使して少数のプルキンエ細胞に内向き整流性K^+チャネルIRK1を強制発現させ、ミクロなシナプス可塑性によって生じるような活動レベル変化を発生させ、マクロな可塑性を誘導するストラテジーを試みた。IRK1を組み込んだレンチウイルス・ベクターをマウス小脳表面に投与することで少数のプルキンエ細胞にIRK1を発現させることができた。さらにプロモーター-IRK1遺伝子とプロモーター-GFP遺伝子をタンデムに組み込んだレンチウイルス・ベクターを開発し、蛍光タンパクGFPによるIRK1陽性細胞の同定を可能にした。一方、tTA依存的プロモーター(tetOp)の制御下でIRK1とGFPをモザイク発現するトランスジェニック・マウスの開発も進めた。tetOp-IRK1-GFPトランスジーンを受精卵注入したマウスをNSE-tTAマウス(Sakaiら,2004)と交配し、NSE-tTA×tetOp-IRK1-GFPマウスを作出した。このマウスでは、少数のプルキンエ細胞でtTA因子が産生され、tetOpプロモーターが活性化され、IRK1とGFPの発現が促進されると期待される。作出したマウスのいくつかの系統で実際にGFP発現が観察された。また発現系において上記トランスジーンがIRK1とGFPを同時発現させることが確認できた。NSE-tTA×tetOp-IRK1-GFPマウスを繁殖するとともに、このマウスを用いてマクロな可塑性の電気生理学的・形態学的解析を行った。

Learning and memory are established in order to study the specific plasticity of the brain, and to readjust the excitability of the brain circuit in order to study the plasticity of the whole brain. This study was conducted to demonstrate the plasticity of the organism. In addition, a few cells were found to have inward rectifier K^+ cells, IRK1, stress development, plasticity, activity development, plasticity induction, etc. IRK1 is a small group of cells. The IRK1 gene and GFP gene were identified in the development and identification of IRK1 positive cells. One side, tTA dependent on the control of the switch (tetOp) under the control of IRK1 and GFP, the development of the switch. tetOp-IRK1-GFP is injected into the fertilized egg. NSE-tTA is injected into the fertilized egg. The expression of IRK1 and GFP is expected to be promoted by the activation of tTA factors in a few cells. The GFP is detected in the system. IRK1 and GFP are simultaneously detected in the detection system. In order to reproduce the NSE-tTA× tetOp-IRK1-GFP, we conducted an electrophysiological and morphological analysis of the plasticity of this.